花生熱風干燥工藝參數研究

摘要：為提高花生干燥的效率，采用單因素試驗和正交試驗，研究熱風溫度、熱風風速和料層厚度對干燥效果的影響。通過試驗確定的最佳工藝條件為：熱風溫度60 ℃、熱風風速0.8 m/s、料層厚度1 cm。在此參數條件下，降水率達48.3%，RSD為0.51%。

關鍵詞：熱風干燥;工藝參數;試驗;花生;降水率

中圖分類號：S375;S565.2 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2021）02-0037-03

近年來，遼寧省的花生產業發展迅速，種植面積和加工規模不斷擴大，對花生的收儲品質要求也不斷提高。剛收獲的花生莢果含水率高達50%～60%，如果不及時進行干燥處理，很容易發生霉變，每年因此造成的損失高達總產量的10%～20%。當前，我國普遍應用簡單的花生干燥機械來干燥花生，很難精準控制莢果的干燥速率和時間，影響花生干燥品質。為優化花生熱風干燥的工藝參數，選擇對干燥效果影響較大的溫度、風速和料層厚度共3個因素進行單因素試驗和正交試驗，以期獲得花生最佳干燥工藝參數，從而為提高花生干燥效率提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮帶殼花生產自遼寧錦州。

1.2 儀器與設備

JK-KB1700型多參數可控原位精確干燥試驗臺：長春市神陽機電有限公司;電熱鼓風干燥箱：上海蘇進儀器設備廠;電子天平（精度0.000 1 g）：北京賽多利斯天平有限公司。

1.3 試驗方法

挑選籽粒飽滿、無損傷的花生，去除雜質后，置于冰箱冷藏保存。花生初始干基含水率為0.645 4 ?g/g。選取不同干燥溫度、干燥風速和物料厚度進行干燥試驗，每0.5 h測量一次樣品質量，當干基含水率降至安全水分時停止干燥。

1.3.1 單因素試驗 在干燥風速0.8 m/s、物料厚度2 cm的條件下，將干燥溫度分別設為40，50，60，70 ℃，考察溫度對干燥時間和降水速率的影響。在干燥溫度60℃、料層厚度2 cm的條件下，將干燥風速分別設為0.4，0.6，0.8，1.0 m/s，考察風速對干燥時間和降水速率的影響。在干燥溫度6 0℃、干燥風速0.8 m/s的條件下，將料層厚度分別設為1，2，3，4 cm，考察物料厚度對干燥時間和降水速率的影響。

1.3.2 正交試驗 在單因素試驗基礎上進行正交試驗設計，以干燥溫度、干燥風速、料層厚度為影響因素進行L9（34）正交試驗，以降水率為評價指標，每組試驗重復3次，結果取平均值。

1.4 檢測指標及依據

干燥時間（T）是指花生干燥至10%安全水分所需要的時間。花生含水率（M）參考國標GB5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》進行。花生降水速率的計算公式為：

v=×100%

式中：v為降水速率，%/min;M0為初始含水率，%;Mi為干燥時間為i時的含水率，%。

2 結果與分析

2.1 溫度對花生干燥效果的影響

選取不同的干燥溫度對花生進行熱風干燥，結果見圖1。

由圖1可知：隨著干燥溫度的升高，花生降水率明顯增大，且隨著時間增加，降水率的增率逐漸減小;當溫度超過60 ℃、干燥時間累計超過7 h時，花生出現糊香味，并且紅衣開始破裂。由此可知，較高的干燥溫度雖然會提高花生降水率，但會影響花生的加工品質。

2.2 風速對花生干燥效果的影響

花生殼周圍的風速可以控制表面水分蒸發速度，從而影響花生熱風干燥速率。在不同的干燥風速下對花生進行熱風干燥，結果見圖2。

由圖2可知：隨著風速的增加，花生降水率逐漸增加，但隨著時間延長，降水率的增率逐漸變小。風速增大會使試驗能耗明顯增大，因此在優化工藝時應找出合適的風速。綜合考慮干燥效率和能源消耗，風速以0.6～0.8 m/s為宜。

2.3 料層厚度對花生干燥效果的影響

料層厚度影響花生與干燥介質的接觸面積，其影響程度見圖3。

由圖3可知：隨著料層厚度的增加，花生降水率逐漸減小，且隨著時間增加，花生降水率速率逐漸減小。這是由于料層厚度的增大導致干燥阻力增加，減小了熱風速度和單位時間內花生與干燥介質的接觸面積，從而影響干燥效果。

2.4 最佳工藝參數的確定

通過單因素試驗可知，干燥溫度、干燥風速和料層厚度是影響花生干燥的重要因素。利用正交試驗優化工藝參數，因素水平見表1，數據分析見表2。

由表2可知：各因素對花生降水率的影響程度依次是A干燥溫度>B干燥風速>C料層厚度;優化后的最佳工藝為A3B3C1，即干燥溫度60 ℃、干燥風速0.8 m/s、糧層厚度1.0 cm。按最佳干燥工藝進行3次重復試驗，平均值為48.3%，RSD為0.51%，表明此干燥工藝參數可靠穩定。

3 結論

通過花生熱風干燥單因素試驗，分析干燥溫度、干燥風速、料層厚度對花生降水率的影響，并采用正交試驗優化工藝參數。結果表明，各因素對花生干燥的影響程度依次為熱風溫度、熱風風速、料層厚度。對正交試驗結果進行分析，得出花生干燥的最優工藝參數為：熱風溫度60 ℃，干燥風速0.8 m/s，料層厚度1.0 cm，在此條件下的花生降水率可達48.3%。

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Study on Technological Parameters of Peanut Hot Air Drying

LIN Zimu

（Liaoning Food Science Institute， Shenyang 110032， China）

Abstract： In order to improve the efficiency of peanut drying， single factor test and orthogonal test were used to study the effect of hot air temperature， hot wind speed and layer thickness on drying effect. The optimum process conditions determined by the test are： Hot air temperature 60 ℃， hot air wind speed 0.8 m/s， material thickness 1 cm. Under these parameters， the precipitation rate is 48.3% and the RSD is 0.51%.

Key words： hot air drying; technological parameter; test; peanut; precipitation rate